СПОСОБ БЕЗРЕАГЕНТНОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СОАПСТОКОВ Российский патент 2008 года по МПК C11B13/00 

Изобретение относится к масло-жировой промышленности, а именно к рафинационному производству, где образуются соапстоки.

Известны реагентные способы концентрирования соапстоков с применением хлористого натрия (А.с. СССР №3470976, С11В 13/02, 1984 г., А.с. СССР №1090707, 1984 г.) или серной кислоты с последующей нейтрализацией (И.М.Товбин, Е.Е.Файнберг «Технологическое проектирование жироперерабатывающих предприятий», М.: Пищепромиздат, 1959 г., с.65).

Однако эти способы имеют следующие недостатки:

- ухудшение качества конечного продукта (в продукт вносятся хлориды или сульфаты, а при раскислении имеет место частичное сульфирование жирных кислот по двойным связям и обугливание сопутствующих веществ с приобретением темной окраски);

- наличие реагентов (хлористый натрий или серная кислота со щелочью);

- образование сильнозагрязненных сточных вод (хлориды с концентрацией 70000 мг/л при норме 350 мг/л, сульфаты с концентрацией 50000 мг/л при норме 500 мг/л, жировых веществ до 5000 мг/л при норме 50 мг/л);

- нетехнологичность, сложность и громоздкость оборудования.

Известен также способ безреагентного концентрирования соапстоков путем упаривания под вакуумом в тонкой пленке (МЖП, 1978 г., №11, с.29-31. С.Н.Волотовская и др. «Концентрирование соапстоков упариванием»). Как показала практика, этому способу свойственны следующие недостатки:

- большая энергоемкость (чтобы выпарить 1 м³ воды необходимо затратить 630 кВт·ч);

- громоздкость технологического оборудования и сложность подводящих коммуникаций парового и вакуумного хозяйства;

- затруднения при выпуске соапсточного концентрата из выпарных аппаратов (необходимость доомыления соапстока путем его обработки щелочью для перевода нейтрального жира в мыло, метод становится как бы реагентным).

Наиболее близким по технической сущности является способ безреагентного концентрирования соапстоков ультрафильтрацией. (Патент РФ №2288949, С11В 13/00, 2006 г.).

Сущность этого метода заключается в удалении влаги из соапстоков путем отстоя на два слоя: жировой и эмульсионный, с последующим концентрированием эмульсионного слоя пропусканием его через ультрафильтрационную мембрану с размером пор 100-300 Å, при давлении 4-6 атм, температуре пропускания через мембрану эмульсии 70-90°С и скорости пропускания эмульсионного слоя через мембрану 3 м/сек с последующей передачей сконцентрированного мембраной эмульсионного слоя в предварительно выделенный жировой слой с получением соапсточного концентрата.

Данный способ принят нами за прототип.

Этот способ имеет следующие недостатки:

- большая, постоянно возрастающая нагрузка на мембраны с повышением концентрации жиров на входе в мембранную установку с 3 до 25%;

- снижение производительности мембранной установки до 10 раз;

- ухудшаются условия регенерации мембран и уменьшается срок их эксплуатации.

Указанные недостатки устраняет предлагаемый способ безреагентного концентрирования соапстоков (ультрафильтрация с предварительной безреагентной флотацией и удалением всплывшей жиромассы скиммером).

Принцип действия скиммера основан на адгезии (прилипании) удаляемого слоя к поверхности коллектора (проспект фирмы-изготовителя GmbH Friess Germany - internet: www.friess.info; интернет-ресурс www.NEP Spb.ru). Коллектор выполнен в виде замкнутой гибкой трубы из специального эластомера с гладкой поверхностью. Длина коллектора выбирается исходя из площади и конфигурации очищаемой поверхности. Механическая часть скиммера обеспечивает непрерывное движение коллектора, его очистку и направление прилипших веществ в сборный резервуар. Скорость движения коллектора достаточна для обеспечения горизонтальной циркуляции поверхностного слоя без вторичного эмульгирования.

Особенности конструкции скиммеров позволяют им работать в резервуарах любого типа.

Задача изобретения - совершенствование технологии, уменьшение нагрузки на мембраны, увеличение производительности мембранной установки, увеличение концентрации соапстока.

Поставленная задача достигается тем, что в способе безреагентного концентрирования соапстоков, заключающемся в удалении влаги из соапстоков, путем отстоя на два слоя: жировой и эмульсионный, с последующим концентрированием эмульсионного слоя пропусканием его через ультрафильтрационную мембрану, перед подачей на мембрану выделившийся эмульсионный слой подвергают безреагентной флотации с удалением всплывшей жиромассы скиммером и передачей отфлотированного эмульсионного слоя на ультрафильтрационную мембрану с размером пор 300-500 Å, с последующей передачей жиромассы со скиммера и сконцетрированного мембраной эмульсионного слоя в предварительно выделенный жировой слой с получением соапсточного концентрата.

Способ безреагентного концентрирования соапстоков осуществляется следующим образом.

Полученный в результате соапсток отстаивают.Происходит разделение соапстока на два слоя: верхний - жировой, нижний - эмульсионный слой. Образовавшийся эмульсионный слой направляют на безреагентную флотацию. Всплывшая жиромасса удаляется скиммером. Отфлотированный эмульсионный слой пропускают через ультрафильтрационную мембрану с размером пор 300-500 Å. С мембранной установки выходят два потока: концентрат и фильтрат. Далее всплывшая сфлотированная жиромасса со скиммера и концентрат с ультрафильтрационной установки направляются в жировой слой с получением сконцентрированного соапстока. Фильтрат используется в производстве.

Технологические параметры предлагаемого способа (примеры 2, 3, 4) и способа, принятого за прототип, приведены в табл.1.

Таблица 1Способ концентрирования соапстоковРазмер пор мембраны, ЕНагрузка на мембрану (концентрация жиров, %)Производительность ультра-фильтрации,
л/м² часТехнологические аспекты% жира в соапстокеФлотация эмульсионного слояВыведение всплывших жиров из цикла скриммеромКонцентрация жиров после скриммера, %Прототип пример 1300возрастает (с 3 до 25)снижается с 100 до 10, среднее - 55нетнетнет25Предлагаемый пример 2300с 2 до 10 с 150 до 70, среднее -
110естьпостоянно5030пример 3400с 2 до 10с 180 до 85, среднее - 130естьпостоянно5035пример 4500с 2 до 10с 200 до 100, среднее - 150естьпостоянно5040

Из табл.1 видно, что предлагаемый способ безреагентного концентрирования соапстоков позволяет по усовершенствованной технологии уменьшить нагрузку на мембрану, увеличить производительность мембранной установки и получить более концентрированный соапсточный концентрат.

Изобретение относится к масло-жировой промышленности. Способ включает удаление влаги из соапстоков путем отстоя на два слоя: жировой и эмульсионный, с последующей безреагентной флотацией эмульсионного слоя и удалением всплывшей жиромассы скиммером и передачей отфлотированного эмульсионного слоя на ультрафильтрационную мембрану с размером пор 300-500 Å с последующей передачей жиромассы со скиммера и сконцентрированного мембраной эмульсионного слоя в предварительно выделенный жировой слой с получением соапсточного концентрата. Изобретение позволяет усовершенствовать технологию, уменьшить нагрузку на мембраны, увеличить производительность мембранной установки и увеличить концентрацию соапстока. 1 табл.

Способ безреагентного концентрирования соапстоков, заключающийся в удалении влаги из соапстоков путем отстоя на два слоя: жировой и эмульсионный с последующим концентриованием эмульсионного слоя, пропусканием его через ультрафильтрационную мембрану, отличающийся тем, что перед подачей на мембрану выделившийся эмульсионный слой подвергают безреагентной флотации с удалением всплывшей жиромассы скиммером и передачей отфлотированного эмульсионного слоя на ультрафильтрационную мембрану с размером пор 300-500 А° с последующей передачей жиромассы со скиммера и сконцентрированного мембраной эмульсионного слоя в предварительно выделенный жировой слой с получением соапсточного концентрата.